Ручная ковка

     Ковка металлов — один из древнейших методов обработки металла, с помощью которого изготавливались всевозможные бытовые и художественные изделия. В настоящее время технология кузнечной обработки тщательно разработана и в условиях промышленного производства механизирована и автоматизирована. Однако это не означает потерю актуальности ручной кузнечной обработки, особенно в условиях небольшой мастерской. Мастера-любители ручную ковку металла применяют для изготовления различных инструментов, деталей механизмов, художественно-декоративных изделий (светильников, оград, решеток и т. п.).

     Ручная свободная ковка. Для ручной свободной ковки используют металлы и сплавы, обладающие вязкостью и пластичностью. Из черных металлов такими свойствами обладают стали различных марок. Для изготовления художественных кованых изделий применяют углеродистые стали обыкновенного качества. Их марки обозначают буквами Ст и цифрами от О до 7. Лучшими из них для указанной цели являются стали Ст 0 (углерода до 0,23), Ст 1 (углерода 0,07—0,12) и Ст 2 (углерода 0,09-0,15). Для изготовления слесарных и кузнечных инструментов применяют инструментальные углеродистые стали. Их выпускают шести марок с содержанием углерода от 0,6 до 1,4 %. Для изготовления инструментов можно использовать и некоторые марки легированных инструментальных сталей, в состав которых, кроме железа и углерода, входят различные легирующие элементы.

     Куют сталь в нагретом состоянии. При нагреве металл (сталь) становится пластичнее и легко поддается деформации. Для каждого сорта стали существует определенный интервал температур начала и конца ковки. В среднем этот интервал составляет 1100— 1300°С для начала ковки и 800—900°С для конца ковки. Чем больше в стали содержится углерода, тем ниже температура начала ковки.

     Нагревать металл можно в различных нагревательных устройствах. Простейшим из них, применяемым с давних пор, является кузнечный горн. Горны бывают различных конструкций — переносные и стационарные, открытого и закрытого типа. Для ручной ковки наиболее приемлемы горны открытого типа. Они позволяют нагревать и короткие и длинные поковки в любой их части (в том числе и средней). Они просты в обслуживании и удобны в работе; нагреваются быстро.

     Для разжигания холодного горна горновое гнездо очищают от золы и шлака, продувают фурму, насыпают небольшой слой угля, оставляя отверстия фурмы свободными, затем зажигают древесную стружку или тряпки, пропитанные керосином, сверху засыпают второй слой угля и дают слабое дутье. Когда уголь разгорится, добавляют еще угля и постепенно (плавно) увеличивают дутье.

     Благодаря спеканию угля в горне образуется твердая корка, под которой развивается высокая температура. Заготовку или ее конец зарывают в горячие угли и засыпают свежим углем. Спекшийся свод из твердой корки должен быть всегда целым; для этого необходимо время от времени подгребать свежий уголь от краев к центру горнового гнезда и слегка обрызгивать его водой. Если полость под коркой становится слишком большой, корку разрушают, подгребают свежий уголь, и вскоре образуется новый свод. Заготовку периодически поворачивают, а также регулируют дутье, следя за тем, чтобы пламя было слегка коптящим, нейтральным.

     При высоком дутье (большом избытке воздуха) пламя становится острым, вызывающим местный перегрев металла и оплавление кромок; кроме того, кислород избыточного воздуха вступает в соединение с металлом и образует окалину (окислы железа). Появление окалины вредно, так как она приводит к потерям металла (угар), кроме того, понижает качество заготовки и затрудняет дальнейшую ее обработку резанием.

     Нагревать заготовку следует возможно быстрее, так как чем дольше находится поковка в горне при высокой температуре, тем возможнее ее перегрев, т. е. чрезмерный рост зерен, который ухудшает механические свойства поковки. Еще более продолжительный нагрев заготовки может привести к пережогу, т. е. оплавлению границ зерен и потере связи между ними. Такая заготовка при ударе разбивается на части.